Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Дисциплины:
2021-04-18 | 95 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
. | (14) |
Напряжение совпадает с разностью потенциалов на концах однородного участка цепи.
Участок цепи, на котором на носители тока действуют сторонние силы, называются неоднородным, для него:
. | (15) |
Георг Ом экспериментально установил связь между силой тока, сопротивлением и напряжением однородного участка цепи.
Сила тока текущего по однородному проводнику, прямо пропорциональна падению напряжения U на проводнике, и обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи.
. | (16) |
Соотношение (16) носит название интегральной формы записи закона Ома для однородного участка цепи, где U – напряжение между концами однородного участка цепи, I – сила тока, текущего на этом участке, R – электрическое сопротивление участка проводника.
В СИ единицей измерения сопротивления является – [ R ] = 1 В/A = 1 Ом.
1 Ом – это сопротивление такого проводника, в котором при напряжении в 1 В течёт постоянный ток силой 1 А.
Сопротивление проводника зависит от формы и размеров проводника, а так же от свойств материала, из которого он изготовлен.
Для однородного цилиндрического проводника величина сопротивления рассчитывается по соотношению (17):
. | (17) |
где l – длина проводника, S –площадь поперечного сечения, ρ – удельное сопротивление проводника (зависит от материала проводника и от t º)измеряется в Ом ∙ м.
Устройство, обладающее электрическим сопротивлением, называется резистором. На электрических схемах резисторы обозначают так (рис.1.):
Рис. 1
Для увеличения сопротивления участка цепи резисторы соединяют последовательно. Результирующее сопротивление при последовательном соединении задаётся соотношением (18):
|
. | (18) |
А для параллельного соединения резисторов справедливо соотношение (19):
. | (19) |
Закон Ома можно представить в дифференциальной форме: подставив выражение для сопротивления – в закон Ома – :
, | (20) |
где σ – удельная электропроводимость материала (величина, обратная удельному сопротивлению ρ):
. | (21) |
В СИ единицей измерения электропроводимости является – [ σ ] = 1 См ∙ м (сименс на метр).
Полученное соотношение (20) выражает закон Ома для однородного участка цепи в дифференциальной форме. Оно не содержит дифференциалов (производных), а своё название получило потому, что в нём устанавливается связь между величинами, относящимися к одной и той же точке проводника. Иначе говоря, это соотношение выражает локальный закон Ома.
Сравнив выражения и , получим, что скорость упорядоченного движения носителей тока пропорциональна напряжённости ЭСП, т.е. силе, действующей на носители тока. Пропорциональность скорости приложенной к телу силе наблюдается в тех случаях, когда кроме силы, вызвавшей движение, на тело действует сила сопротивления среды. Эта сила вызывается взаимодействием носителей тока с частицами, из которых построено вещество проводника. Наличие силы сопротивления упорядоченному движению носителей тока обуславливает электрическое сопротивление проводника.
Если же участок цепи неоднородный, ток закон Ома в интегральной форме записи для него имеет вид:
. | (22) |
Если же мы имеем замкнутую цепь, то закон Ома для полной замкнутой цепи в интегральной форме записи можно представить соотношением:
. | (23) |
Способность вещества проводить электрический ток характеризуется его удельным сопротивлением ρ, либо удельной проводимостью σ – они зависят от химического состава вещества и от температуры.
Для большинства металлов ρ ~ T (если Т → Т ком). При низких температурах наблюдается отступление от этой закономерности.
В большинстве случаев зависимость ρ от T следует кривой 1. У многих металлов (Pb, Al, Zn) и их сплавов при Т к (критическая температура) сопротивление скачкообразно уменьшается до нуля (кривая 2), т.е. металл становится абсолютным проводником. Это явление называется сверхпроводимостью.
|
Явление сверхпроводимости открыто в 1911г. Камерлинг-Оннесом для ртути. Сверхпроводящее состояние проводника при действии на него магнитным полем нарушается.
Удельное сопротивление и сопротивление зависят от t º:
, | (24) | |
, | (25) |
где ρ и ρ 0, и R и R 0соответственно удельные сопротивления и сопротивления при конечной – t ºи начальной – 0° температурах, α – температурный коэффициент сопротивления.
. | (26) |
На зависимости электрического сопротивления от температуры t ºосновано действие термометров сопротивления. Они позволяют определять температуру с точностью до 0,003 К.
Вывод рабочей формулы
Проволочная спираль лампы накаливания является резистором определенного сопротивления. Если через лампу накаливания пропускать электрический ток, то резистор будет нагреваться, то есть в нем будет происходить преобразование энергии электрического тока во внутреннюю энергию проводника (резистора). Увеличение внутренней энергии спирали лампы накаливания приводит к повышению ее температуры и сопротивления. Согласно соотношению (24) сопротивление проводника с ростом температуры растет линейно. Спираль лампы накаливания изготовлена из вольфрама. Для вольфрама температурный коэффициент сопротивления равен – α = 0,0048 К–1. Зная сопротивления «нагретого» и «холодного» проводника, а также температурный коэффициент сопротивления материала, из которого изготовлен проводник, определим конечную температуру проводника:
. | (27) |
|
|
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!